物理試題參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。在1~8小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確,在9~12小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.【答案】B
【解析】伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法;探究加速度與物體質(zhì)量、所受合力的關(guān)系時(shí)采用了控制變量法;探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)中采用了等效替代的方法;
法拉第利用電場(chǎng)線描繪電場(chǎng)是采用了構(gòu)建理想化模型的方法。故選項(xiàng)B正確。
2.【答案】B
【解析】?jī)绍噺耐坏攸c(diǎn)同時(shí)同向出發(fā),在t1時(shí)刻前的各個(gè)時(shí)刻,乙車的速度大于甲車的速度,故乙車始終在甲車的前面,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;在兩車開始運(yùn)動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi),乙車比甲車速度增加得快,然后乙車的速度增加得比甲車的慢,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
3.【答案】A
【解析】如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可以看出,當(dāng)粒子從d點(diǎn)射出時(shí),軌道半徑增大為原來的二倍,由半徑R=可知,速度也增大為原來的二倍,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;由粒子的周期T=,可見粒子的周期與速度無關(guān),在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間取決于其軌跡圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角,所以從e、d射出時(shí)所用時(shí)間相等,從f點(diǎn)射出時(shí)所用時(shí)間最短,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
4.【答案】D
【解析】設(shè)球正對(duì)風(fēng)的截面積為S,由題意可知,風(fēng)力大小為F=kSv,由平衡條件得mgtanθ= kSv,已知風(fēng)速v0=3m/s時(shí),θ=30°,可求出θ=60°時(shí),風(fēng)速v=9m/s,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因?yàn)槔K子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡,所以風(fēng)速增大,θ不可能變?yōu)?0°,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)F=mgtanθ,質(zhì)量不變,半徑變大,風(fēng)力變大,θ變大,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若風(fēng)速、半徑不變,則風(fēng)力不變,質(zhì)量較大時(shí),θ減小,故選項(xiàng)D正確。
5.【答案】D
【解析】將物體的上升過程分成位移相等的兩段,設(shè)下面一段位移所用時(shí)間為t1,上面一段位移所用時(shí)間為t2,根據(jù)逆向思維可得:t2∶t1=1∶(-1),物體撞擊擋板后以原速率彈回(撞擊所需時(shí)間不計(jì)),物體上升和下降的總時(shí)間t′=2t1且t1+t2=t,由以上各式可得:t′=2(-1)t/≈0.6t,故選項(xiàng)D正確。
6.【答案】B
【解析】a、b兩顆星體是圍繞同一點(diǎn)繞行的雙星系統(tǒng),故周期T相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。由,得,。所以,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;a星體的線速度,選項(xiàng)B正確;由,得,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
7.【答案】A
【解析】由φ—x圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小可知x=a處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,由動(dòng)能定理,點(diǎn)電荷從x=2a到x=a處,電勢(shì)差最大,所以電場(chǎng)力做正功最多,在x=a處速度最大,選項(xiàng)A正確;因在x=a電場(chǎng)強(qiáng)度為零,即,所以QA:QB=4:1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由圖知x=-a處與x=2a處電勢(shì)相等且點(diǎn)電荷由靜止釋放,由動(dòng)能定理可知點(diǎn)電荷剛好能到達(dá)x=-a處,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷在x=-a與x=2a之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),但x=a處不是運(yùn)動(dòng)中心,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
8.【答案】B
【解析】根據(jù)圖乙可知,原線圈輸入的交變電壓的最大值U1m=180 V,有效值U1=180 V,周期T1=0.02 s,頻率f1=1/T1=50 Hz,又因?yàn)?n1∶n2=5∶1,所以副線圈的輸出電壓的最大值為U2m=36 V,有效值U2=36 V,周期T2=T1=0.02 s,頻率f2=f1=50 Hz,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若副線圈兩端接阻值為12 Ω的電阻,則I2=U2/R=3 A,I1=n2I2/n1=0.6 A>0.5 A,即流過保險(xiǎn)絲的電流超過了其熔斷電流,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若并聯(lián)兩盞“36 V,40 W”的燈泡,流過保險(xiǎn)絲的電流I1=n2I2/n1=0.2I2=0.2×2×=A<0.5 A,故選項(xiàng)B正確;電容器的耐壓值指的是允許加載電容器兩端的最大電壓值,副線圈的輸出電壓的最大值為U2m=36 V>36 V,即超過了電容器的耐壓值,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
9.【答案】AD
【解析】由等離子體所受的電場(chǎng)力和洛侖茲力平衡得:,則得發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為E=U=Bdv=1200V,選項(xiàng)A正確;發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)與高速等離子體的電荷量無關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻為=4Ω;發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為η=,可知外電阻R越大,效率越高,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)輸出功率最大,此時(shí)外電阻為R=r=4Ω,故選項(xiàng)D正確。
10.【答案】CD
【解析】保持開關(guān)閉合,電容器兩端的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì),故電容器兩端的電勢(shì)差不變,則指針張角不變,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;斷開開關(guān)S后,電容器帶電量Q不變,將A、B兩極板的正對(duì)面積S減小,或A、B間距增大,電容C減小,根據(jù)可知,電勢(shì)差U增大,指針張角增大,故選項(xiàng)C、D正確。
11.【答案】BD
【解析】小球由A到B的過程中,重力做負(fù)功,電場(chǎng)力做正功,小球電勢(shì)能減少,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因小球做勻速運(yùn)動(dòng),由平衡條件知qEcosθ=mgsinθ,所以電場(chǎng)強(qiáng)度E=,選項(xiàng)B正確;電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)?倍后,則有q·2Ecos θ-mgsinθ=ma,所以a=6 m/s2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電場(chǎng)強(qiáng)度減為一半后,則有:
mgsinθ-qcosθ=ma1,a1=3 m/s2,由v-v2=2a1L代入數(shù)值得v=1 m/s,選項(xiàng)D正確。
12.【答案】BC
【解析】因?yàn)閳A環(huán)從靜止開始運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)速度最大,加速度為零,然后減速到C點(diǎn)速度為零,所以圓環(huán)加速度先減小后增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;下滑過程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和內(nèi)能,即,上滑過程中,彈簧的彈性勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和內(nèi)能,即有,聯(lián)立解得,所以選項(xiàng)B、C正確;根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律,圓環(huán)由A到B:;
圓環(huán)由B到A:
所以上下兩次經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小不相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。